喀斯特典型流域河岸带土壤磷释放规律研究

摘要

河岸带是流域生态系统水陆交错带。河岸带研究对重点流域环境保护和面源污染控制有着重要的意义。本实验选择贵州省贵阳市花溪河作为研究对象，通过野外实地调查对河岸带分类，利用河水模拟地表径流对不同类型河岸带的冲刷，并采用径流槽收集径流，测定径流中磷含量，同时测定河岸带土壤磷相关化学性质、水分-物理性质，分析喀斯特河岸带土壤入渗和磷释放规律。结果表明：
　　（1）花溪河可划分为22种不同类型的河岸带，河岸带类型的多样性属于中等。整条河流河岸带砾石土与岩石偏多，保水性能较差。且其河岸带土壤整体理化性质水平中等，各个土壤理化性质之间相关性密切。
　　（2）不同河岸带类型地表径流量差异显著，且随着加水次数的增加，地表径流量呈上升趋势。丘陵谷地+重砾石土+公园绿地+重度干扰类型的初始地表径流量和累积地表径流量均最高，为8.31±0.17 mm和49.11±0.08 mm，平均每次冲刷产生的径流量为9.82±0.04 mm，初始地表径流量最低的有丘陵坡地+壤土+建筑用地+重度干扰类型、丘陵坡地+壤土+草地+中度干扰类型、丘陵谷地+壤土+草地+重度干扰类型、丘陵谷地+壤土+公园绿地+中度干扰类型、丘陵谷地+重砾石土+公园绿地+中重度干扰类型、丘陵谷地+轻砾石土+公园绿地+中度干扰类型，均为0 mm，累积地表径流量最低的也是丘陵谷地+壤土+草地+重度干扰类型和丘陵谷地+重砾石土+公园绿地+中重度干扰类型，均为0 mm。
　　同时不同河岸带类型土壤水分累积入渗量和稳定入渗量差异均显著，随着加水次数增加，河岸带土壤入渗量不断减小，最后达到稳渗。除了个别采样点，一般在第2次加水后，入渗量就急剧减弱。丘陵谷地+重砾石土+公园绿地+重度干扰类型的土壤水分累积入渗量和稳渗入渗量最低，为4.85±0.08 mm和0.31±0.01 mm，平均每次入渗量为0.97±0.03 mm，丘陵坡地+壤土+建筑用地+重度干扰类型的土壤水分累积入渗量和稳渗入渗量最高，为97.71±0.56 mm和18.27±0.12 mm，平均每次入渗量为19.54±0.08 mm。
　　（3）不同河岸带类型磷流失量差异显著，丘陵谷地+壤土+耕地+重度干扰类型初始磷流失量和平均磷流失量均最高，初始径流中总磷和磷酸盐含量分别为0.61±0.005 mg/L和0.52±0.003 mg/L，多次冲刷径流中平均总磷含量和平均磷酸盐含量分别为0.43mg/L±0.005和0.37mg/L±0.003。丘陵谷地+壤土+内陆滩涂+轻度干扰类型的初始磷流失量和平均磷流失量均最低，初始径流中总磷和磷酸盐含量分别为0.01±0.001 mg/L和0.01±0.001 mg/L，多次冲刷径流中平均总磷含量和平均磷酸盐含量分别为0.008mg/L±0.001和0.005mg/L±0.001。各河岸带类型平均总磷流失量在0.005~0.43 mg/L之间，平均磷酸盐流失量在0.004～0.37 mg/L之间，参照我国的地表水环境质量标准，为地表水Ⅰ～Ⅴ类水质，达Ⅱ、Ⅲ类地表水的居多。可知花溪河流域河岸带整体生态环境较好。
　　（4）综合4种河岸带特征，干扰程度大小对河岸带土壤水分入渗量有显著影响。同时通过将影响土壤入渗的部分因子与土壤累积入渗量进行相关性分析得出，土壤含水量与土壤水分累积入渗量有显著的负相关关系，坡度与土壤水分累积入渗量具有显著正相关关系，土壤有机质含量与土壤水分累积入渗量有着负相关关系，干扰程度与土壤的水分累积入渗量相关性不显著，植被覆盖度则与土壤的水分累积入渗量不具有相关性。
　　（5）综合4种河岸带特征，土地利用类型对河岸带地表径流中磷的流失有显著影响。同时通过将影响地表径流中磷含量的各个因子与地表径流中平均总磷含量和磷酸盐含量做相关性分析得出，地表径流中磷的含量与土壤有效磷、干扰程度、坡度存在一定的正相关关系，与土壤含水量、土壤有机质、土壤pH、有机磷呈一定的负相关关系。

目录

1 前言

1.1 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本研究关注的科学问题及技术路线

2 研究材料和方法

2.1 花溪河概况

2.2 河岸带调查和分类

2.3 不同类型河岸带土壤样品采集和分析

2.4 不同类型河岸带冲刷实验

2.5 实验数据分析

3 研究结果与分析

3.1 河岸带特征和类型

3.2 不同类型河岸带实验点的选择

3.3 不同类型河岸带地表径流和入渗特征

3.4 不同河岸带类型地表径流中磷流失量

3.5 河岸带土壤入渗及地表径流中磷流失影响因子分析及优化模式

4.1 花溪河河岸带土壤理化性质

4.2 花溪河河岸带特征与类型

4.3 花溪河河岸带地表径流及土壤水分入渗

4.4 花溪河河岸带磷流失

4.5 花溪河河岸带土壤水分入渗与其影响因素的关系

4.6 花溪河河岸带地表径流中磷流失与其影响因素的关系

4.7 进一步研究

5 结论

致谢

参考文献

附录

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